CN104985093A - 一种钢筋接头及其轴向挤压装置和钢筋连接方法 - Google Patents

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王黎丽
蔡利建
王宝树
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Abstract

本发明涉及一种钢筋接头及其轴向挤压装置和钢筋连接方法,目前采用的钢筋连接技术,均需对钢筋进行加工,造成钢筋强度被破坏。本发明所提供的一种钢筋接头和轴向挤压连接装置,包括1根螺杆和能够分别连接在所述螺杆两端的2个挤压套,其中所述挤压套的两端均为圆筒形,一端为用于容纳并与钢筋挤压连接的直孔端,另一端为用于同所述螺杆连接的螺纹孔端,所述直孔端的外直径大于所述螺纹孔端的外直径,在所述直孔端开口的外圆边沿设有倒角,采用本发明所述的钢筋接头、轴向挤压装置及钢筋连接方法,不对钢筋进行加工,保障钢筋强度不被破坏,施工效率高,连接质量稳定,操作简单方便。

Description

一种钢筋接头及其轴向挤压装置和钢筋连接方法
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域,具体涉及一种钢筋接头及其轴向挤压装置和钢筋连接方法。
背景技术
目前钢筋连接普遍采用机械连接,机械连接方法主要有:(1)冷挤压连接;(2)切削锥螺纹连接;(3)剥肋滚丝直螺纹连接;(4)冷镦镦粗滚丝直螺纹连接。其中切削锥螺纹连接、剥肋滚丝直螺纹连接以及冷镦镦粗滚丝直螺纹连接均需要对钢筋的连接部位进行加工,加工部位在快速拉伸时易产生应力集中,导致连接组件延伸率未达到标准要求就提前断裂的危险。冷挤压连接是通过设备挤压***钢筋的钢筋接头(也称作“套筒”),使钢筋接头产生塑性变形后与钢筋连成一体。采用这种连接方式时钢筋不发生变化,能保持钢筋挤压连接部分与自由端部分等强度连接,连接组件延伸率能够满足要求。目前实际应用中采用的冷挤压方式大多数为径向挤压,所采用的钢筋接头多为整体式,需要将挤压设备搬运到钢筋连接现场,并且钢筋接头要挤压多次才能与钢筋挤压成一体,挤压效率低,现场挤压质量难保证,并且径向挤压仍然会对钢筋造成一定的形变,使得钢筋强度降低。早期也有部分工程的钢筋连接采用轴向挤压的冷挤压方式,这种方式对钢筋的影响最小,但当时所用设备结构复杂,工序繁琐,因此没有得到普及,目前基本上没有在实际应用中得到采用。
授权公告号为CN87201173,名称为“对称式轴向挤压钢筋连接机”的发明专利(申请日1987年03月30日,授权公告日1988年01月20日)记载了一种对称式轴向挤压钢筋连接机,这种钢筋连接机包括若干个相互平行的油缸,以及后横梁、活动横梁和四根拉杆构成机架,并有一个由一组成偶数的油缸构成的组合油缸体,该组油缸既在通过组合油缸体轴向中心线的铅垂剖面的两侧对称布置,又在通过组合油缸体轴向中心线的水平剖面的两侧对称布置,组合油缸体安装在机架的后横梁和活动横梁之间,组合油缸体的轴向中心线与被连接的钢筋的轴线重合。
该方案存在以下问题:
1.结构复杂,前横梁与活动横梁通过四根拉杆连接,横梁对中性差,挤压时挤压垫容易发生偏载;
2.钢筋连接机无撑脚和吊装装置,不便于水平平稳放置,不便于吊装;
3.所采用的钢筋接头为整体式,需要在施工现场挤压,施工效率低,质量难保证。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的是提供一种钢筋接头及其轴向挤压装置和钢筋连接方法。该钢筋接头及其轴向挤压装置和钢筋连接方法能够实现钢筋接头通过轴向挤压与钢筋连成一体,钢筋不发生变化;轴向挤压装置结构简单,便于组织工厂化施工,钢筋接头与钢筋挤压连接的质量易控制。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案是:一种钢筋接头,包括1根螺杆和能够分别连接在所述螺杆两端的2个挤压套,其中,所述挤压套的两端均为圆筒形,一端为用于容纳并与钢筋挤压连接的直孔端,另一端为用于同所述螺杆连接的螺纹孔端,所述直孔端的外直径大于所述螺纹孔端的外直径,在所述直孔端开口的外圆边沿设有倒角。
进一步,所述螺杆两端为外螺纹,中部为横截面为多边形的便于旋紧操作的紧固段。
更进一步,所述螺杆两端的外螺纹的直径能够不一致。
为达到以上目的,本发明还提供了一种钢筋接头的轴向挤压装置,包括一端相互连接的油缸组件和底座,设置在所述油缸组件中的活塞组件,设置在所述活塞组件上的顶压头,设置在所述底座中的挤压模,钢筋接头的挤压套在所述挤压模内挤压成型,所述油缸组件上设置有进油嘴。
进一步,所述挤压模内部为漏斗状的缩口结构,由靠近所述顶压头一端的外孔向远离所述顶压头一端的内孔直径逐渐缩小;所述外孔直径大于所述挤压套的直孔端的外直径;所述内孔直径小于所述挤压套的直孔端的外直径,大于所述挤压套的螺纹端的外直径。
进一步,所述油缸组件上还设置有回油嘴;在轴向挤压装置的顶部和底部分别设有吊环和撑脚。
为达到以上目的,本发明还提供了一种使用上述钢筋接头轴向挤压装置进行钢筋连接的方法,包括以下步骤:
步骤1:将待连接钢筋的一端穿过轴向挤压装置的挤压模的内孔,***位于顶压头和挤压模之间的挤压套的直孔端中;
步骤2:从进油嘴进油,活塞组件带动顶压头将挤压套的直孔端推入挤压模中;
步骤3:从回油嘴进油,活塞组件复位;
步骤4:将两根连接有挤压套的钢筋通过挤压套上的螺纹孔端与螺杆两端的外螺纹相连,完成两根钢筋的连接。
本发明的效果有以下几点:
1.钢筋轴向挤压机结构简单,操作方便,挤压时对中性好,能够平稳的放置于地面,吊装方便;
2.挤压套与钢筋的连接能够实现一次挤压成型,提高施工效率;
3.挤压工序能够在工厂内完成,便于组织工厂化施工,挤压套与钢筋的挤压连接质量易于控制;
4.施工现场连接钢筋时只需用螺杆连接即可,方便现场施工;
5.不必对钢筋进行加工,钢筋连接端与自由段等强度,钢筋延伸率与抗拉强度能够充分发挥;
6.挤压套直孔端的开口的外圆边沿的倒角能很好的实现挤压套外径尺寸和挤压模内孔尺寸之间的平滑过渡,保证挤压质量。
7.钢筋连接的对中性好;
8.可以实现不同直径钢筋之间的连接。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中钢筋接头挤压套的剖视图;
图2是本发明具体实施方式中钢筋接头螺杆的结构图;
图3是本发明具体实施方式中钢筋接头的挤压套与钢筋的连接示意图;
图4是本发明具体实施方式中钢筋接头与钢筋的连接示意图;
图5是本发明具体实施方式中轴向挤压装置的剖视图;
图6是本发明具体实施方式中轴向挤压装置的挤压模剖视图;
图7是本发明具体实施方式中轴向挤压装置的工作原理示意图一;
图8是本发明具体实施方式中轴向挤压装置的工作原理示意图二;
图中:1-油缸组件,2-进油嘴,3-吊环,4-活塞组件,5-回油嘴,6-顶压头,7-底座,8-挤压模,9-撑脚,10-钢筋,11-挤压套,12-螺杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1至图4所示,一种钢筋接头,由一根螺杆12和两个挤压套11组成。2挤压套11能够分别连接在螺杆12的两端。
如图2所示,螺杆12的两端为外螺纹,中部为用于方便紧固工具进行旋紧操作的紧固段,紧固段的横截面为多边形(多边形为n条边,其中n≥2,包括两条边为平行线的情况)。其中,螺杆12两端的外螺纹可以加工成相同或不同的直径(M≥M1),这样就可以配合不同直径的挤压套使用,实现不同直径钢筋的相互连接。
如图1、图3所示,挤压套11的两端分别为直孔端和螺纹孔端(这两端的外形均为圆筒形),其中直孔端用于容纳待连接的钢筋10,并可通过轴向挤压使直孔端产生塑性形变,将挤压套11与钢筋10紧密连接在一起;另一端为螺纹孔,可以与螺杆12上的外螺纹相连接。其中,直孔端的外直径要大于螺纹孔端的外直径并且在直孔端开口的外圈边沿切削倒角,倒角角度为a,5°≤a≤45°,倒角小端尺寸为(即直孔端开口的外直径,且),这种倒角处理是为了在对钢筋连接的挤压过程中,使挤压套11能够顺利的进入挤压模(挤压方向是挤压装置从螺纹孔端推动挤压套,向直孔端方向运动,直孔端进入挤压装置的挤压模),进而保障挤压连接获得良好的效果。
螺杆12和挤压套11采用合金钢制作,并且经过热处理后使得钢筋接头强度高于钢筋,并可根据需要连接的钢筋的直径,调整螺杆12的螺纹直径以及挤压套11的直孔端和螺纹孔端直径,保证钢筋连接部分的连接强度满足施工的需要。
为了更好的实现钢筋接头与钢筋的连接,本发明还提供了一种用于钢筋连接操作的钢筋接头轴向挤压装置。
如图5所示,该装置包括:一端相互连接的油缸组件1和底座7,设置在油缸组件1中的活塞组件4,设置在活塞组件4上的顶压头6,设置在底座7中的挤压模8,油缸组件1上设置有进油嘴2和回油嘴5,进油嘴2进油则活塞组件4向底座7方向运动,回油嘴5进油则活塞组件4向油缸组件1方向运动(复位)。
其中,挤压模8内部为漏斗状的缩口结构(如图6所示),挤压模8的外孔一端靠近顶压头6,内孔一端远离顶压头6,由外孔向内孔方向直径逐渐缩小。其中,外孔(挤压操作中挤压套11进入挤压模8的入口)直径大于挤压套11的直孔端的外直径内孔直径(漏斗状挤压模8的出口的直径)小于所述钢筋接头挤压套11的直孔端的外直径大于钢筋接头挤压套11的螺纹端的外直径也大于直孔端开口的外直径( 见图1)。钢筋接头轴向挤压装置可根据实际需要更换不同内孔直径的挤压模,以便完成不同直径钢筋和与其配套的挤压套的挤压连接操作。
顶压头6为实心结构,设置在活塞组件4上,并随活塞组件4往返移动,顶压头6与底座7中的挤压模8同轴,可以保障挤压操作时挤压套11受力均匀,并顺畅通过挤压模8。
此外,轴向挤压装置的底部,设置有若干撑脚9,可以保障轴向挤压装置水平放置,方便挤压操作的进行。在轴向挤压装置的顶部,设置有若干吊环3,可以方便轴向挤压装置的吊运和位置调整。因此,本发明提供的轴向挤压装置不但可以在工厂内进行工厂化的钢筋连接挤压操作,也可以方便的设置在施工现场的专用区域进行现场加工,进一步节省工时,保障施工进度。
为配合本发明的钢筋接头和挤压装置使用,本发明还提供了一种钢筋连接方法,包括以下步骤:
步骤1:将待连接钢筋的一端穿过轴向挤压装置的挤压模8的内孔,***位于顶压头6和挤压模8之间的挤压套11的直孔端中;
步骤2:从进油嘴2进油,活塞组件4带动顶压头6将挤压套11的直孔端推入挤压模8中;
步骤3:从回油嘴5进油,活塞组件复位(准备下一根钢筋和挤压套的挤压连接操作);
步骤4:将两根连接有挤压套的钢筋10通过挤压套11上的螺纹孔端与螺杆12两端的外螺纹相连,完成两根钢筋10的连接。
下面举例说明本发明所提供的钢筋接头及其轴向挤压装置和钢筋连接方法的实际应用。
如图7所示,首先将待连接的钢筋10的一端穿过连接挤压装置的挤压模8的内孔,***安装在挤压模8与实心顶压头6之间的挤压套11的直孔端内(无需对钢筋的端口进行切割磨平即可直接进行挤压连接操作)。进油嘴2进油,实心顶压头6随活塞组件4向挤压模8方向运动,并推着挤压套11的螺纹孔端使挤压套11的直孔端进入挤压模8中(见图8),挤压套11的直孔端的开口的外圈边沿经过倒角处理(倒角角度为a,5°≤a≤45°,直孔端开口的外直径,且),倒角可以使直孔端顺利进入挤压模8的内孔,使得挤压套11的直孔端外直径由压缩为使得钢筋同挤压套紧密连接在一起,从而完成轴向挤压的钢筋挤压连接操作。挤压连接操作结束后,回油嘴5进油,活塞组件4复位,即可准备进行下一根钢筋与另一个挤压套的挤压连接操作。在施工现场对连接有挤压套的两根钢筋进行连接操作时,只需要将挤压连接在两根钢筋上的挤压套11的螺纹孔端旋紧在一根螺杆12的两端,就可以完成两根钢筋的连接操作(如图4所示)。
本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例,本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式,同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (7)

1.一种钢筋接头,包括1根螺杆(12)和能够分别连接在所述螺杆(12)两端的2个挤压套(11),其特征是:所述挤压套(11)的两端均为圆筒形,一端为用于容纳并与钢筋挤压连接的直孔端,另一端为用于同所述螺杆(12)连接的螺纹孔端,所述直孔端的外直径大于所述螺纹孔端的外直径,在所述直孔端开口的外圆边沿设有倒角。
2.如权利要求1所述的一种钢筋接头,其特征是:所述螺杆(12)两端为外螺纹,中部为横截面为多边形的便于旋紧操作的紧固段。
3.如权利要求1或2所述的一种钢筋接头,其特征是:所述螺杆(12)两端的外螺纹的直径能够不一致。
4.一种用于挤压权利要求1-3所述钢筋接头的轴向挤压装置,其特征是:包括一端相互连接的油缸组件(1)和底座(7),设置在所述油缸组件(1)中的活塞组件(4),设置在所述活塞组件(4)上的顶压头(6),设置在所述底座(7)中的挤压模(8),钢筋接头的挤压套(11)在所述挤压模(8)内挤压成型,所述油缸组件(1)上设置有进油嘴(2)。
5.如权利要求4所述的一种装置,其特征是:所述挤压模(8)内部为漏斗状的缩口结构,由靠近所述顶压头(6)一端的外孔向远离所述顶压头(6)一端的内孔直径逐渐缩小;所述外孔直径大于所述挤压套(11)的直孔端的外直径;所述内孔直径小于所述挤压套(11)的直孔端的外直径,大于所述挤压套(11)的螺纹端的外直径。
6.如权利要求4所述的一种装置,其特征是:所述油缸组件(1)上还设置有回油嘴(5);在轴向挤压装置的顶部和底部分别设有吊环(3)和撑脚(9)。
7.一种采用权利要求4-6所述的钢筋接头轴向挤压装置进行钢筋连接的方法,包括以下步骤:
步骤1:将待连接钢筋的一端穿过轴向挤压装置的挤压模的内孔,***位于顶压头和挤压模之间的挤压套的直孔端中;
步骤2:从进油嘴进油,活塞组件带动顶压头将挤压套的直孔端推入挤压模中;
步骤3:从回油嘴进油,活塞组件复位;
步骤4:将两根连接有挤压套的钢筋通过挤压套上的螺纹孔端与螺杆两端的外螺纹相连,完成两根钢筋的连接。
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